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Los avances del nuevo Ice Lady II, expediciones y proyectos contados por Guillermo May.

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CAMBIO CLIMÁTICO

CALENTAMIENTO GLOBAL

por Alberto Rogelio Sallies



Introducción

Desde el origen de la Tierra, la composición de su atmósfera y el clima, experimentaron enormes y múltiples cambios producidos por muy variados procesos naturales. La enorme magnitud de dichos procesos y su persistencia en millones o cientos de miles de años hace parecer insignificante la influencia humana en el breve período que el hombre habita la Tierra. Unos 120.000 años como Homo sapiens en 4500.000.0000 años desde el origen de la misma o en 3000.000.000 años desde el origen de la vida. El hombre es una especie, la única, que modifica el entorno para hacerlo adaptable a sus necesidades en forma creciente desde que adquirió el dominio del fuego. Así ocupa casi todos los ecosistemas del mundo. Desde hace unos 10.000 años domina el cultivo de la tierra produciendo la primera gran revolución económica y cultural de la historia: la Revolución Neolítica. De la misma a la división del trabajo y a la Civilización había solo unos pasos, de 5000 años. Si bien hubo alteraciones del medio natural eran localizadas y la población era tan poca que era como si no existieran y menos aún podrían modificar el clima en escala planetaria. Pero su huella sobre la faz de la Tierra comenzó a ser evidente y excesiva desde comienzo del siglo XIX cuando el progreso de la ciencia y la técnica y la explotación del carbón, el acero y el petróleo posibilitaron la segunda gran revolución económica y cultural de la humanidad: la Revolución Industrial. Se pensó entonces que el progreso iba a solucionar todos los males del mundo pero después de los próximos pasos, de 200 años, vemos que la situación no es así. Las gigantescas extensiones de nuestras grandes ciudades con su tránsito incesante y el avance en progresión geométrica de la población, son una amenaza concreta al mundo natural del que formamos parte, aún sin cambio climático. Pero de acuerdo a la mayoría de los datos y de las opiniones e investigaciones de los expertos en ciencias de la tierra, el crecimiento sin límites está generando un recalentamiento que es el cálido aliento de nuestra Civilización. Puede convertirse en el aliento de fuego de un dragón que llegue a destruirla. Las soluciones para evitarlo se deben encontrar en la misma Ciencia que posibilitó ese progreso, desprovista de intereses políticos cortoplacistas y de fundamentalismos utópicos. Estamos condicionados en el mundo desarrollado por gobiernos democráticos de cuatro a ocho años, que actúan con horizontes muy cercanos. Es difícil defender la calidad de vida, que en realidad es la supervivencia de la civilización, no digo de la humanidad porque caería en el fundamentalismo, de de seres que aún no han nacido. De ninguna manera significa una crítica a la democracia, los gobiernos totalitarios no hacen nada al respecto y la situación ambiental de los países que los padecen es pésima.
De todos modos en la segunda mitad del siglo XX se registraron progresos en la cooperación internacional para un ambiente mejor, antes que se hablara o se conociera la posibilidad de un calentamiento global. Citamos algunos de ellos: En 1962 la bióloga norteamericana Rachel Carson publicó un libro exitoso: “Primavera Silenciosa” en el que alertaba contra el uso a escala mundial de los insecticidas clorados utilizados en las desarrolladas explotaciones agrícolas del medio oeste norteamericano, hasta en los países más pobres de África para combatir el mosquito que trasmite la malaria, hasta en cualquier casa para matar las moscas. De gran eficacia pero de gran poder residual se acumulan en las grasas por muchos años. En 1970 ya se prohibieron en todo el mundo afectando los intereses de grandes empresas químicas y farmacéuticas. Si no hubiera sido así estaríamos contaminados de clorados con consecuencias impensables y todas las cadenas de la vida alteradas o destruidas.
En 1963 se firmó el Tratado de Prohibición Parcial de la Pruebas Nucleares. Sobran los comentarios de las consecuencias posibles si se hubiera seguido con las mismas y en aumento cuarenta años más.
En 1970 surgió en Europa el movimiento ecológico, “los Verdes” que llegaron a formar partidos políticos que todavía existen y tienen varios representantes en los Parlamentos. Si bien muchas veces se alejan de los argumentos de base sólida para la defensa del ambiente y caen en retórica fundamentalista, han sido muy útiles para alertar del problema ambiental a pueblos, prensa y gobiernos.
Después de 1980 se redujo el uso de los Clorofluorcarbonos (CFC), gases utilizados en refrigeración y propelentes de aerosoles. Son no tóxicos y muy estables, pero ascienden hasta la Estratósfera donde la radiación descompone sus moléculas liberando cloro que se combina con el ozono (O3) destruyendo en forma sucesiva el mismo. La capa de ozono a 18000 m de altura forma un escudo protector contra las letales radiaciones ultravioletas. Sin la misma la vida actual no sería posible.
Así vemos como esperanza fundada que la racionalidad y la buena ciencia lleva a la corrección de los desbordes y consecuencias no deseadas del progreso tecnológico. Claro que la prevención sería mucho mejor, el sólido conocimiento científico debe preceder al apresuramiento técnico, muchas veces urgido por intereses económicos y político.



Cooperación internacional para tratar el cambio climático

  • 1979: Primera Conferencia Mundial que lo reconoce como problema grave.
  • 1990: Asamblea General de las Naciones Unidas: primer informe de evaluación ambiental
  • 1992: Primera Convención Marco de las Naciones Unidas sobre cambio climático en Río de Janeiro, firmada por 154 países
  • 1995: Segundo informe de evaluación ambiental
  • 1997: Protocolo de Kioto, reglamentado en 2000. Aún faltan ratificaciones para tener fuerte peso geopolítico, como la de U.S.A., China, e India. Actualmente China es el primer emisor de G.E.I.
  • 2007: Premio Nóbel de la Paz al Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), compartido con Al Gore.


Cambio climático: Calentamiento global con influencia antrópica

El crecimiento exponencial de la población y de sus niveles de consumo ha sido causa en el último siglo y medio que por primera vez en la historia se produzca cambio climático global debido a la influencia humana. El efecto principal de ese cambio climático es el calentamiento global por un aumento del efecto invernadero, un fenómeno natural, pero acelerado por el hombre desde la Revolución Industrial por la extracción y combustión de millones de toneladas de Carbono que yacía sepultado como carbón, petróleo y gas, desde el período Carbonífero hace 300.000.000 años. Es decir los combustibles fósiles. Su combustión libera a la atmósfera dióxido de Carbono (CO2 en adelante) que es un gas de “efecto invernadero”. Absorbe la radiación de onda larga que emite la Tierra y la devuelve en parte a la misma. También es un fenómeno natural que impide que la Tierra se enfríe de noche a varios grados bajo cero, pero se debe mantener su concentración constante y las variaciones, que las ha habido, se producen en cientos de miles o millones de años. Un aumento acelerado del 30% en siglo y medio y con pronósticos de aumentos en progresión geométrica produciría un efecto de proporciones de catástrofe para toda la naturaleza, nosotros incluidos por supuesto. En el siglo XX y lo que va del XXI se ha producido un aumento de la temperatura global de 0,6 ºC con ascenso acelerado. Este aumento no es uniforme, lo que es más grave, hay regiones en latitudes altas que registran mucho más y otras de latitudes bajas permanecen igual. Es el mayor cambio climático desde la última glaciación (10.000 años) y el más rápido en cientos de miles de años.
Para entender esto tenemos que tratar el balance de radiación, las características de la atmósfera, los gases invernadero y el funcionamiento del sistema climático.



Atmósfera: composición y capas

Fig 1

Capa gaseosa que rodea al planeta Tierra, se divide teóricamente en varias capas concéntricas sucesivas. Estas son, desde la superficie hacia el espacio exterior: troposfera, tropopausa, estratosfera, estratopausa, mesosfera y termosfera o ionosfera.
La atmósfera es uno de los componentes más importantes del clima terrestre. Es el presupuesto energético de ella la que primordialmente determina el estado del clima global, por ello es esencial comprender su composición y estructura. Los gases que la constituyen están bien mezclados en la atmósfera pero no es físicamente uniforme pues tiene variaciones significativas en temperatura y presión, relacionado con la altura sobre el nivel del mar.
La troposfera o baja atmósfera, es la que está en íntimo contacto con la superficie terrestre y se extiende hasta los 12 km sobre el nivel del mar en promedio (Miller, 1991). Tiene un grosor que varía desde 8 km en los polos hasta 16 km en el ecuador, principalmente debido a la diferencia de presupuesto energético en esos lugares. Abarca el 75% de la masa de gases totales que componen la atmósfera, el 99% de la masa de la atmósfera se encuentra bajo los 30 km. (Miller, 1991). Consta en particular, en 99% de dos gases, el Nitrógeno (N2, 78%) y Oxígeno (O2, 21%). El 1% que resta consta principalmente de Argón (A, 1%) y Dióxido de Carbono (CO2, 0,035%). El aire de la troposfera incluye vapor de agua en cantidades variables de acuerdo a condiciones locales, por ejemplo, desde 0,01% en los polos hasta 5% en los trópicos (Miller, 1991). La temperatura disminuye con la altura, en promedio, 6,5 °C por kilómetro. La mayoría de los fenómenos que involucran el clima ocurren en esta capa de la atmósfera, en parte sustentados por procesos de convección que son establecidos por calentamiento de gases superficiales, que se expanden y ascienden a niveles más altos de la troposfera donde nuevamente se enfrían. Esta capa incluye además los fenómenos biológicos.

La tropopausa marca el límite superior de la troposfera, sobre la cual la temperatura se mantiene constante antes de comenzar nuevamente a aumentar por sobre los 20 km. Esta condición térmica evita la convección del aire y confina de esta manera el clima a la troposfera.
La capa por sobre la tropopausa en la que la temperatura comienza a ascender se llama estratosfera, una vez que se alcanzan los 50 km de altura, la temperatura ha llegado a los 0 °C. Por lo tanto, se extiende desde los 20 km hasta 48-50 km. La densidad del aire es tan baja que un barómetro no registraría su presión. Contiene pequeñas cantidades de los gases de la troposfera en densidades decrecientes proporcional a la altura. Incluye también cantidades bajísimas de Ozono (O3) que filtran el 99% de los rayos ultravioleta (UV) provenientes de las radiaciones solares (Miller, 1991). Es esta absorción de UV la que hace ascender la temperatura hasta cerca de los 0°C. Este perfil de temperaturas permite que la capa sea muy estable y evita turbulencias, algo que caracteriza a la estratósfera. Esta, a su vez, está cubierta por la estratopausa, otra inversión térmica a los 50 km.
La mesosfera se extiende por encima de los 50 km, la temperatura desciende hasta -100°C a los 80 km. su límite superior. Por sobre los 80 km., encima de la mesosfera, se extiende la termosfera, en ella la temperatura asciende continuamente hasta sobre los 1000°C. Por la baja densidad de los gases a esas altitudes no son condiciones de temperatura comparables a las que existirían en la superficie. Es temperatura de molécula, pero la densidad es tan baja que es casi como el vacío. Algunos autores la denominan ionosfera, porque las moléculas están ionizadas y trasmiten las ondas electromagnéticas.



Balance de radiación

El sol como es un cuerpo caliente, 5000ºC, emite radiación de onda corta (Ley de Stephan Boltzman: la longitud de onda de la radiación emitida por un cuerpo de temperatura mayor a 0º Kelvin = -273ºC, es inversamente proporción su temperatura absoluta). La atmósfera es transparente a la misma, por lo tanto la atraviesa sin calentarla e incide sobre la superficie de tierras y mares y estos sí se calientan, transmitiendo luego el calor al aire por convección. Parte de la radiación no llega porque es interceptada por nubes y partículas en suspensión (dispersión). Lo que llega en parte es reflejado (albedo) en proporción variable según color de la

Fig .2: Balance de radiación

superficie por ejemplo la nieve refleja mucho más que una pradera. En general el promedio absorbido por la Tierra, es decir lo que es útil para su calentamiento, es en general del 50% de la radiación solar, determinando que la temperatura de la Tierra sea de unos 15 ºC. Con esta temperatura es un cuerpo relativamente frío y entonces emite en longitud de onda larga. Con esa emisión la Tierra se enfría, La atmósfera ejerce un efecto contra el enfriamiento porque es parcialmente opaca a la onda larga, sin ella las temperatura global sería de -18ºC. Los gases responsables de esa protección, porque absorben la radiación terrestre y la devuelven en parte a la misma, están en pequeña cantidad. Son los gases de efecto invernadero (G.E.I.). Sin estos gases la vida se limitaría a unas pocas especies de bacterias. Hay una banda de longitud de onda (l=8-12 mm) en la que la radiación no se absorbe y escapa al espacio permitiendo cierto enfriamiento, es la “ventana atmosférica”. El proceso por el cual los gases como vapor de agua, dióxido de carbono, metano y otros que luego veremos, absorben radiación de onda corta e impiden el enfriamiento excesivo se llama “Efecto Invernadero”. Es un fenómeno natural indispensable para el equilibrio térmico. En realidad un invernadero no actúa de esa forma sino resguardando a las plantas del frío que la convección y advección producen, pero el término quedó instalado en el lenguaje referente a estos temas. Si se incrementa la cantidad de los mismos se va cerrando la ventana atmosférica y la temperatura aumenta.



Gases de efecto invernadero (G.E.I.)

Vapor de agua (H2O) – Dióxido de carbono (CO2) – Metano (CH4) – Óxidos de Nitrógeno (N2O) – Ozono en Troposfera (O3) – Clorofluorcarbonos (CFC) (sintéticos)
Son los que han provocado la mayor contribución al calentamiento global acelerado en el último siglo.
Vapor de agua (H2O): La temperatura está regulada por los procesos de evaporación y condensación y la actividad humana por más que aumente el agua en la atmósfera no puede influir en los cambios de temperatura.

Dióxido de carbono (CO2): Las emisiones de origen antrópico tuvieron un crecimiento exponencial en 150 años. La mitad de esa emisión de dióxido de carbono es fijada por las plantas verdes por el proceso de fotosíntesis, los animales marinos que fijan el carbono como carbonato de calcio y los suelos. La otra mitad va a la atmósfera y así se ha acumulado un 30% de carbono sobre el total que existía al comienzo de la época industrial. El aumento es del 0,027% al 0,038%. El tiempo medio de vida de sus moléculas es de 100 a 150 años. Las emisiones se originan en la combustión en general incluida la respiración, pero el incremento se debe a la combustión de carbón, derivados del petróleo y gas. También a las grandes deforestaciones. El principal responsable de todos es el petróleo. Recordemos que depósitos enterrados hace 300.000.000 años vuelven al ciclo del carbono y por supuesto busca un nuevo equilibrio a un nivel más alto. Esto unido a que los motores de combustión interna de los vehículos consumen en promedio dos litros de aire por segundo, es decir está quitando oxígeno de la atmósfera cuyo ciclo también se verá afectado.

Metano (CH4): Producido por la fermentación o respiración anaeróbica. Son emisores los arrozales y la digestión de los rumiantes. De mayor efecto que el dióxido de carbono pero de mucha menor concentración.

Óxidos de Nitrógeno (N2O): Emitido por industrias y desnitrificación de la urea en los suelos.

Ozono (O3): En la baja atmósfera o tropopausa tienen efecto invernadero. En la estratósfera a 18.000 m resguarda a la Tierra de las radiaciones ultravioletas (UV).

Clorofluorcarbonos (C.F.C.): Son los halones, freones y otros gases sintéticos producidos par su uso como refrigerantes en heladeras, aire acondicionado y propelentes de aerosoles. Son muy estables y sin ninguna toxicidad, pero esa estabilidad de sus moléculas es precisamente su gran inconveniente. Se acumulan sin degradarse y ascienden lentamente a la estratósfera donde la intensa radiación los degrada y producen cloro elemental que destruye el ozono estratosférico, el protector contra las radiaciones ultravioletas. Han sido prohibidos en propelentes de aerosoles y equipos domésticos en forma total. Además de su efecto pernicioso para el ozono, tienen gran efecto invernadero.
Reduciendo fuertemente las emisiones de todos estos gases se puede lograr un nuevo equilibrio en cincuenta años. Las consecuencias hasta ahora son 0,7ºC de aumento de la temperatura global, 17 cm de aumento del nivel del mar, retroceso de los glaciares de montaña en todo el mundo, ruptura de la banquisa polar y aceleración del ciclo hidrológico. Estos cambios no son uniformes. En latitudes altas como ya se mencionó, el aumento es mayor, sobre todo en la temperatura mínima. En otras latitudes apenas se registra. Al cambiar temperaturas cambia la distribución de presiones y por lo tanto los vientos y con ellos las lluvias.
Todos estos cambios tienen un importante componente antrópico. No pueden explicarse por causas naturales de la Tierra y menos astronómicas donde los plazos son muchísimo mayores.
El calentamiento debido al uso de combustibles fósiles se calcula en un 48%, (con gran aumento), a los clorofluorcarbonos un 24%, (en disminución), a arrozales y rumiantes, un 6% y mal manejo de residuos, un 6%.
Según los Modelos de Simulación Climática (MCG) para el 2060 la temperatura global aumentará 2 a 3ºC, con lugares en que lo hará con 8 ºC. El nivel del mar crecerá 60 cm y gran cantidad de países y ciudades con costas bajas estarán en graves dificultades: Holanda, Bangla Desh, islas del Pacífico e Índico, Nueva Orleans, Venecia, etc. Las áreas naturales que se distribuyen en concordancia con las grandes fajas climáticas que rodean la tierra formando los distintos ecosistemas como selvas ecuatoriales, bosques caducifolios, praderas, desiertos, bosques de coníferas y tundras, no podrán adaptarse a una migración tan rápida. En el pasado ocurrieron cambios mucho mayores, también es muchísimo mayor la escala de tiempo en que se produjeron. Como cambio rápido hablando en términos biológicos podemos decir por ejemplo cinco mil años, la edad de la historia. En ese “breve” tiempo un bosque puede migrar más al sur o más al norte junto con todas las especies que lo habitan. Pensemos como hace para migrar en cien años. Por lo contrario la agricultura global no será tan afectada porque sí se puede trasladar mucho más rápido, además del avance en la producción de variedades adaptadas. Hasta puede haber un mayor rendimiento en cereales y en forestales. A mayor CO2, mayor incremento de la fotosíntesis, por lo tanto de los hidratos de carbono: almidón en cereales y celulosa en forestales.



El sistema climático

Figura 3: La Tierra

El Sistema climático está integrado por cinco grandes componentes: atmósfera, hidrosfera, criosfera, litósfera y biósfera. Los fenómenos climáticos resultan de la interacción entres estos cinco grandes componentes, consecuencia de los intercambios de materia y energía entre ellos.
Los océanos ocupan una masa mil veces mayor a la de la atmósfera. Presentan gran inercia térmica y por lo tanto sus repuestas son mucho más lentas y más persistentes. Considerando hasta cien metros de profundidad, su capacidad calórica es treinta y cinco veces mayor que la de toda la atmósfera. Sus temperaturas actuales son consecuencia de flujos de energía de hace diez años. A grandes profundidades la temperatura es consecuencia de flujos térmicos de hace miles de años. Las corrientes marinas transportan aguas cálidas desde los trópicos a altas latitudes y a su vez aguas frías de los polos hacia latitudes más bajas, siendo importantes factores del clima. Además de las corrientes superficiales existe otra circulación que en realidad es una composición de corrientes que es la circulación termohalina. Las aguas cálidas de los trópicos al llegar a las latitudes altas se enfrían, y esa agua fría y salina se hunde y circula por el fondo en sentido contrario par volver a emerger en latitudes bajas. De esa forma las moléculas de agua tardan unos mil años en dar la vuelta a la Tierra. El océano es la memoria del sistema climático.
En la atmósfera la capa inferior o Troposfera (0 a 12.000 m) representa el 75% de la masa total. Presenta grandes movimientos verticales ascendentes y descendentes de aire (convección) y horizontales o vientos (advección). Sus propiedades térmicas son variables en menos de una semana. Es el tiempo meteorológico diferente del clima que es una situación normal o promedio. La Estratósfera de muy baja densidad de aire, por lo tanto muy baja presión, está muy estratificada, es muy estable y sin mezclas verticales. De esa forma es como un techo desacoplado de la Troposfera. El sistema Troposfera con la capa superior de 10m a 700m de los océanos está acoplado con inercia de uno a dos siglos.

Fig. 4: Circulación Termosalina

La Criósfera comprende el hielo de Antártida y Groenlandia, el Permafrost (suelo congelado) y los glaciares de montaña. Tienen el mayor albedo de la Tierra: 80%. Presentan una dinámica de retroalimentación fuertemente positiva. Si se derritiera la Antártida el mar subiría 60 m y con el hielo de Groenlandia 8 m.
La Biósfera juega un papel fundamental en el clima. Se distribuye en las otras esferas donde la vida es posible. La Biósfera actual es consecuencia de la composición de la atmósfera y del clima y a su vez la atmósfera es consecuencia de la actividad biológica. (J. Lovelock). Los gases con efecto invernadero como el CO2 son producto natural de la respiración y es absorbido por las plantas verdes y junto con el agua y energía solar fijado como Hidratos de Carbono y luego de la muerte de los vegetales como humus del suelo con una persistencia de cien años como carbono fijado. Los organismos marinos lo usan para formar sus exoesqueletos de Carbonato de Calcio, que luego de su muerte se depositan en los lechos marinos por milenios llegando a formar rocas calizas de millones de años. Así también el Carbono es sustraído de la atmósfera.
La Litósfera influye en todo intercambio con la atmósfera a través de su delgada piel, el suelo. También en procesos como el vulcanismo. Las erupciones inyectan partículas a la estratósfera que pueden permanecer mucho tiempo e interceptan y dispersan la radiación solar.



Cambio climático natural

Se produce por causas astronómicas y geológicas en períodos de miles a millones de años.
Causas astronómicas: Ciclos de Milancovich

  • 1) Cambio en la energía solar que llega a la Tierra. Atribuido a las manchas solares. Ciclo de once años y variaciones muy pequeñas.
  • 2) Cambio en la excentricidad de la órbita terrestre. Cada 100.000 años. Actualmente el Hemisferio Sur se encuentra en el afelio, la posición más alejada del sol, en el invierno y en el perihelio, la posición más cercana al sol en el verano. Esta parecería que acentuara la amplitud térmica anual en el Hemisferio Sur con respecto al Norte, pero sucede lo contrario porque el gran predominio de masa oceánica del Sur atenúa las variaciones de temperatura. La excentricidad de la órbita es insuficiente para revertir la influencia oceánica.
  • 3) Precesión de los equinoccios: movimiento del eje de la Tierra en forma de trompo cada 26.000 años. Al variar su posición varía el ángulo de los rayos solares y por lo tanto la radiación recibida en superficie.
  • 4) Variación del ángulo que forman el eje de rotación con la eclíptica: Es de 21,5º a 24,5º cada 41.000 años. Actualmente es de 23,5º o en sistema sexagesimal 23º27’, y está en disminución.

Cambios en la composición de la atmósfera Aerosoles y partículas volcánicas. Épocas de gran vulcanismo inyectan partículas que interceptan la radiación solar por muchísimo tiempo provocando una disminución global de la temperatura.

Cambios en la distribución de tierras y mares
La deriva de los continentes expuesta como teoría por Alfred Wegener (1880 – 1930) fue confirmada en 1960 con el descubrimiento de la Tectónica de Placas. La corteza terrestre está dividida en palcas tectónicas como si fuera el caparazón de una tortuga. En la unión de las mismas los bordes de un lado se separan y los del otro se juntan hundiéndose una placa en la otra (subducción). Las placas se desplazan con los continentes encima. En la Tierra originaria había un solo continente, la Pangea y un solo Océano: Panthalasa. Se separó por este proceso en varias partes y luego se volvieron a unir formando la Pangea II en el Paleozoico. En la era Mesozoica se formaron dos supercontinentes: al Norte Laurasia y al Sur Gondwana que comprendía América del Sur, África, Australia, Antártida y la India. Es evidente que tales cambios de distribución producidos en millones de años, determinaran grandes cambios en el sistema climático: distintas corrientes marinas, ausencia de cordilleras, cambios de latitud de las masas continentales. Todo esto hizo que en el Mesozoico la temperatura fuera varios grados mayor que la actual y sin glaciaciones.

Fig.5: Placas Tectónicas


Variabilidad climática en períodos geológicos

En períodos geológicos se registran grandes variaciones climáticas pero de millones de años, con períodos totalmente libres de hielos y otros con la Tierra hecha una bola de nieve. La primera gran glaciación fue hace 2500.000.000 años y luego 900.000.000 años sin hielo y de vuelta 300.000.000 años con glaciaciones. Todo esto en el Precámbrico. En la Era Paleozoica (Primario) hubo glaciales a fines del Ordovícico, hace 438.000.000 años En el Pérmico a fines de dicha Era hace 245.000.000 años, el enfriamiento originó la mayor extinción de especies de la historia del planeta. La Era Mesozoica (Secundario, era de los dinosaurios), como ya se mencionó fue un período cálido de 180 millones de años, desde 245 a 65 millones de años antes del presente. La Era Cenozoica (Terciario) también hasta su último período, el Pleistoceno, de 2,8 ó 3 millones de años según autores, que es un período de glaciaciones hasta el actual. En sus comienzos el enfriamiento raleó los bosques tropicales y surgieron los homínidos de posición erecta, una ventaja evolutiva en una sabana. Al bipedalismo siguió el uso de las manos y el desarrollo progresivo del cerebro. En este período, según las últimas investigaciones de la composición isotópica del Oxígeno en burbujas de aire fósil atrapado en hielo de la Antártida, se produjeron unas diez épocas glaciales y sus correspondientes interglaciares. La versión tradicional era de cuatro períodos con nombres de glaciares de los Alpes que habían avanzado y retrocedido y el cálculo de años era de un millón en vez de tres. Pero siempre hubo hielo en los polos y montañas. Se cree que los períodos glaciales duraron unos cien mil años y los interglaciares unos diez a quince mil años. La nieve y los hielos reflejan gran parte de la radiación solar, es decir presentan mucho albedo, por lo tanto se absorbe poca radiación y se acentúa el enfriamiento. El agua fría absorbe más dióxido de carbono y al disminuir su concentración en la atmósfera menor efecto invernadero, por lo tanto más frío. Es uno de los muchos casos de retroalimentación positiva en la naturaleza. En las Eras Glaciales grandes mantos de hielo cubrían media América del Norte, Europa y Asia, en el Hemisferio Sur por sus características oceánicas fue menor la incidencia, la Cordillera de los Andes Sur era un solo glaciar. El nivel del mar bajó de 60 a 120 m del nivel actual. Las selvas ecuatoriales se comprimieron pero se extendió la vegetación, sea selva o sabana, en las grandes superficies de las actuales plataformas continentales que quedaron libres del mar. No era todo desolación helada, se perdía muchísimo terreno por un lado pero se ganaba por otro.
Hace diez mil años terminó la última gran glaciación del Pleistoceno y comenzó el actual u Holoceno en correspondencia con la Edad Neolítica.

Figura 6: Variaciones de temperatura media global estimada durante el Fanerozoico (Bradley 1999)


Cambios climáticos en período histórico

Antes de entrar en los mismos es necesaria una breve reseña sobre los métodos de investigación de los climas del pasado. Para períodos geológicos ya se mencionó el análisis de las burbujas de aire atrapado en los hielos. También se utiliza el paleomagnetismo, el C14 para restos orgánicos, los depósitos de sedimentos laminares en cuencas lacustres donde cada metro de lodo puede representar dos mil años de clima, las valvas de carbonato de calcio de moluscos marinos depositadas en el fondo, la comparación de formaciones de edad conocida, el estudio microscópico del polen fósil permite determinar la flora del pasado y con ella el clima, el estudio de los fitolitos con microscopio (partículas de sílice de las células vegetales, sobre todo de Gramíneas), el estudio de los foraminíferos, organismos marinos unicelulares recubiertos de calcáreo que también se depositan en capas en el fondo, las Diatomeas, algas con sílice en la membrana celular, y otros para períodos mas cortos como anillos de crecimiento de los árboles y de los corales marinos. Necesitamos comprender como funcionaba el clima antes y después de la aparición del hombre. Es la única manera que podremos averiguar que impacto tienen la humanidad en el clima. Para períodos históricos se utilizan registros escritos de observaciones de fechas de cosecha, diarios de vendimias, bitácoras de capitanes de barcos, inundaciones y otros eventos, pero están cargados de subjetividad. Los anillos de crecimiento de los árboles añosos pueden dar una imagen más fidedigna. Pequeñas variaciones del nivel del mar que han dejado su huella y también pruebas de C14 son útiles.
En cuanto a las variaciones de clima producidas en la historia, el llamado Óptimo Termal del Holoceno se produjo hace 5000 años en coincidencia con el comienzo de la Civilización en Mesopotamia y Egipto. Luego una gran sequía hace 4200 años produjo la caída del Antiguo Reino de Egipto invadido por los hicsos. Según inscripciones en jeroglífico el Nilo no creció durante cincuenta años. Doscientos años después se restauró como Imperio Nuevo en el 1800 antes de Cristo y fue su época de mayor esplendor. La población estimada del planeta era de 25 millones de personas. Las causas de los cambios climáticos eran naturales pero ahora somos 6200 millones y nuestro impacto en la naturaleza es innegable. La transgresión Flandriana en el siglo I de nuestra era produjo un aumento de 50 cm en el nivel del mar, por lo tanto hubo un calentamiento global, posiblemente por causas astronómicas o alteraciones en la circulación termosalina.
En la Edad Media temprana, en los siglos VIII y IX el clima desfavorable impulsó a los vikingos de la helada Noruega a invadir Irlanda, Inglaterra, Normandía y Sicilia, donde muchos se establecieron e incluso fundaron ducados y reinos como en los dos últimos lugares. Los suecos se expandieron hacia Rusia llegando hasta el Mar Negro. En el siglo XI se produce un mejoramiento del clima que tornó habitables regiones hasta entonces inhóspitas y permitió la vitivinicultura en Inglaterra. Los vikingos, ya convertidos al cristianismo, colonizan Islandia y Groenlandia e incursionan en Terranova y costas del Canadá. Dichas colonias se extinguieron en 1350 por el frío que volvió y también determinó el fin de la vid en Inglaterra que se reemplazó con la cría ovina y las hilanderías, más acorde con la nueva situación climática.
La llamada Pequeña Edad de Hielo (1600 – 1800) es un enfriamiento en Europa que se registra con datos de congelamiento del Río Támesis, con crisis en la producción de cereales en Irlanda y Alemania, en gran parte reemplazados por el cultivo de papa, recién incorporada como alimento por ser una planta americana. Este período frío va desde la conquista de América a la derrota de Napoleón en Rusia, donde el severo invierno fue tan demoledor como las armas.



El cambio climático durante el período industrial

Desde comienzos del siglo XIX el gran progreso científico y tecnológico, con un crecimiento incrementado a partir de la segunda mitad de dicho siglo hasta la actualidad, produjo la segunda revolución económica y cultural de la humanidad, la Revolución Industrial. El petróleo, el carbón y el gas que impulsan la economía mundial, contienen el carbono asimilado por las plantas hace 300 millones de años. Carbono fosilizado que ahora retorna a la atmósfera a través de las chimeneas de las fábricas y del caño de escape de millones de vehículos con motores de combustión interna arrojando 8000 millones de toneladas por año de carbono como CO2. Ante la magnitud del intercambio natural en el ciclo del carbono entre atmósfera y continentes y océanos de 100.000 millones de toneladas parece una cifra poco significativa, pero no lo es porque tiene en efecto acumulativo y el CO2 ha aumentado en siglo y medio un 30%. Como desde 1880 y en algunos países aún antes, entre ellos Argentina, se empezaron a llevar registros sistemáticos de temperaturas y de otros parámetros meteorológicos, se ha podido llegar a la conclusión que ha habido un aumento de la temperatura media global de 0,6ºC con tendencia a seguir en crecimiento acelerado. Por suerte la naturaleza nos está ayudando fijando más carbono a través de la fotosíntesis de las plantas verdes, terrestres y algas acuáticas y como carbonato de calcio en organismos marinos, los llamados “sumideros de carbono”. Por ese proceso de fijación del carbono se resta a la atmósfera la mitad de las 8000 millones de toneladas y nos da un cierto respiro para que internacionalmente se tomen medidas drásticas de reducción de las emisiones. Pero eso no significa un buen plazo de demora porque un calentamiento acelerado eleva la temperatura del mar y este disuelve menos CO2 y hay menor fijación. Por aumento de temperatura se modifican vientos y la distribución de lluvias, pueden desaparecer selvas y bosques y desertificarse grandes zonas, entonces no habría plantas verdes con buena cobertura para aumentar la fijación por medio de la fotosíntesis. La descomposición de masa vegetal seca por estos cambios liberará más carbono a la atmósfera y con el derretimiento del hielo de la tundra seguirá la descomposición de la materia orgánica de las turberas acumulada durante milenios. Millones de hectáreas en Siberia y Canadá producirán millones de toneladas de CO2 que irá directo a la atmósfera creando un efecto invernadero de gran magnitud.
Además del aumento de temperatura el nivel del mar ha aumentado de 10 a 25 cm, los glaciares de montaña han retrocedido y algunos desaparecido y la superficie con nieve ha disminuido un 10%. También hay rupturas de los hielos polares con desprendimiento de grandes témpanos. La nubosidad está en aumento y también las lluvias en latitudes medias y altas. La evaporación en los trópicos ha aumentado por lo tanto hay más vapor de agua en la atmósfera. Todo coincidente con calentamiento global.
En cuanto se analizan los eventos extremos empiezan los problemas con los datos, cuando queremos establecer vínculos directos entre los mismos y el calentamiento global. Lo mismo sucede si puntualizamos en alguna localidad. Es debido a la gran variabilidad de la atmósfera y la gran cantidad de factores que interactúan, muchos de ellos imponderables. Por ahora los efectos son generales, pero si se espera a un pronóstico certero en que se pueda localizar y focalizar, ya será demasiado tarde para contrarrestarlo.
A pesar de esto hay algunas coincidencias que las temperaturas de frío extremo han disminuido en cuatro continentes con datos de China, Rusia, U.S.A., Argentina y Australia. Ha disminuido el período con heladas. No hay evidencias de relación con las olas de calor, solo indicios como la de Europa en 2003. Tampoco hay relaciones que puedan llevarse a modelos matemáticos con los ciclones tropicales y de latitudes medias, pese al enorme interés y el tiempo y dinero invertido en la investigación de los mismos en los Estados Unidos

Fig. 7: Concentración de CO2 en la Atmósfera medidos en Mauna Loa, Hawai

De ahí su reticencia a firmar los acuerdos internacionales sobre la reducción de las emisiones. Esto no es gratis, tiene un enorme costo de reconversión productiva, cambios en los parámetros de consumo y provocará una gran crisis económica internacional, pero será un mal menor comparado con el desastre ambiental.
Además del calentamiento global producido por el aumento del CO2 en la atmósfera en el último siglo y medio se ha producido una fenomenal alteración de la superficie terrestre debido al reemplazo de la cobertura vegetal natural y la destrucción de suelos producidos por deforestaciones (6.000.000 Has anuales), construcción de ciudades, rutas y autopistas, diques y embalses, etc. unos 45.000 km2 al año son sellados y/o alterados modificando el albedo, es decir la radiación solar reflejada y el intercambio entre suelo y atmósfera, entre ellas la evaporación, el ciclo hidrológico y la fijación de CO2 por los vegetales. Este ha sido denominado recientemente “Cambio Geomórfico de Origen Antrópico” y sin dudas provoca grandes alteraciones a climas locales. Aún sin cambio climático global el crecimiento irracional no puede continuar indefinidamente. La naturaleza pondrá su límite y será drástico y cruento.



El cambio climático en Argentina

En la Argentina los registros meteorológicos a pesar que comenzaron en la presidencia de Sarmiento, son mucho menos abundantes por estar situada en el cono sur rodeada de océano. Además ha disminuido la red de observaciones con el cierre de innumerables estaciones pluviométricas a cada 25 km con las que contaba la antiguamente extensa red ferroviaria y los nivómetros de los Andes y los registros glaciológicos también han disminuido. Un dato más de todo lo que se hizo desde la nada y con muy poco y todo lo que se abandonó y destruyó por la burocracia., la desidia y la incompetencia de los gobiernos sin rumbo que abandonaron el legado de la generación del ochenta.
Con datos disponibles en el Centro y Norte del país se encuentra un aumento promedio de la temperatura mínima de 1ºC y una disminución igual de la máxima, por lo tanto la media no da diferencias, pero hay un cambio. Patagonia y Cuyo acusan un aumento promedio de 0,6ºC, igual que el mundial. También un retroceso general de los glaciares. Se ha encontrado que los veranos tienden a prolongarse y los inviernos son más suaves.
En los últimos treinta años (serie 1971 – 2000) hay un incremento de las precipitaciones en la región Chaco Pampeana de 100 a 200 mm y corrimiento de las isohietas de 200 km hacia el Sudoeste. Esto ha provocado las grandes inundaciones de extensas áreas donde la sequedad era lo habitual como la Pampa arenosa y las lagunas Encadenadas del Sudoeste de Buenos Aires. Además el crecimiento del Río Quinto cuyas aguas se unieron a las de la Cuenca del Salado mientras que históricamente se perdían en los Bajos de la Amarga al Sur de Córdoba. También en toda la cuenca del Salado de Buenos Aires aumentó la frecuencia de inundaciones y la persistencia de napas altas, pero es una región en que esa situación se repetía con frecuencia, aunque no tanta. En Misiones y Corrientes hay un 10 a 40% de incremento de las lluvias.
Los caudales de los Ríos de la Cuenca del Plata han aumentado, con un una aceleración de su crecimiento en los últimos treinta años. Por el contrario los Ríos de Cuyo y Patagonia que provienen de los deshielos de los Andes han disminuido de caudal a partir de 1980. Las dos situaciones son coincidentes con un calentamiento.
Otro cambio que modifica el clima argentino es el desplazamiento hacia el Sur del Centro de Alta Presión del Atlántico Sur, que modifica la frecuencia de los vientos del Este, los cuales han aumentado provocando mayores y más frecuentes lluvias en el litoral argentino. Las lluvias pueden disminuir por uno a tres años por la interacción de otros fenómenos como el calentamiento o enfriamiento del Pacífico Sur conocidos como "El Niño” y “La Niña”. El nivel del mar según el mareógrafo del Riachuelo ha aumentado 17 cm. Posiblemente se correrán hacia el Sur las condiciones subtropicales de la región Chaqueña y aumentará la incidencia de eventos extremos como inundaciones, sequías y temporales. El nivel del mar si aumenta 50 cm agravará las Sudestadas y frenará el avance del Delta del Paraná. La regiones más afectadas pueden ser las que dependen del riego de ríos de deshielo como Cuyo.
Las enfermedades tropicales pueden y de hecho lo están haciendo, desplazarse hacia el Sur, la prevención en la salud pública deberá tenerlo en cuenta.
Por el efecto oceánico moderador del clima del Hemisferio Sur los cambios serán menos drásticos que en el Norte pero hay que tener en claro que toda la Tierra será afectada por un cambio climático en un tiempo muy breve, cuyo principal causante es la mayor concentración de CO2 del que se tiene registro en 420.000 años.



Medidas internacionales para mitigar el calentamiento global

Las medidas a tomar deben ser mundiales debido a que el calentamiento global lo es y los gases con efecto invernadero se distribuyen en toda la atmósfera provocando sus efectos en todo el mundo sin reconocer fronteras e ideologías. Como en todo problema hay que atacar el núcleo o centro de gravedad del mismo y no es otro que el de las emisiones del principal gas invernadero: el dióxido de carbono. Los principales emisores son los países muy industrializados y los superpoblados. Los que están en vías de desarrollo y poco poblados solo se les puede pedir que no sigan el mal ejemplo de de los demás con el pretexto que deben desarrollarse porque hay otras alternativas que llevarán por el buen camino. Desde 2007 el principal emisor de G.E.I. es China.
No puede haber otra solución que un cambio cultural global donde el principio rector sea la austeridad en el consumo superfluo de energía, en un crecimiento sustentable y racional y una economía estricta de los recursos naturales.

Señales de Progreso

  • 1) Reducción de emisiones acordada por Protocolo de Kioto en 1997. Internet ha favorecido las acciones civiles ambientales de una creciente red de activistas. Internet es un medio de la alta tecnología y no contamina.
  • 2) Transporte alternativo: En Estados Unidos, Europa y Japón se está experimentando automóviles híbridos de nafta y electricidad como primera etapa a eliminar la primera. El uso de hidrógeno como combustible sería ideal, se obtiene de la hidrólisis del agua y su combustión produce agua. También vehículos eléctricos equilibrados por giroscopio. El motor de combustión interna lleva más de cien años, es hora de su reemplazo.
  • 3) Prohibición total de los Contaminantes Orgánicos Persistentes entre ellos los CFC.
  • 4) Industrias limpias sin desperdicios. Xerox recicla el 80% de los suyos ahorrando al ambiente 72.000 toneladas al año.
  • 5) La Cumbre Económica de Davos en 1999 reconoció por primera vez que el cambio climático es el problema más grave al que se enfrentan los negocios.
  • 6) Edificios ecológicos que privilegian en su construcción el aislamiento térmico y la ventilación natural. La iluminación natural por medio de un diseño inteligente y el uso de paneles solares como parte de su consumo de energía. No un edificio inteligente que se piense como hermético, climatizado y automatizado. Los no inteligentes son los que lo hacen, salvo para sus bolsillos.
  • 7) Reducción drástica del consumo de petróleo: no se puede seguir con los 150 m3 por segundo que emana de los pozos petroleros del mundo. La suba inevitable del precio del mismo es la mejor bendición para el ambiente, estimulará la investigación y uso de alternativas.
  • 8) Los biocombustibles es una solución a medias. Producen CO2 pero requieren cultivos que lo absorben por lo tanto el ciclo se cierra. Pero a su vez los cultivos para fabricarlos requieren un gran aumento de la superficie agrícola y del rendimiento de los mismos. Más deforestación y más insumos en general derivados de la petroquímica.
  • 9) La pesca inmoderada destruye con sus redes de arrastre el fondo marino de las plataformas continentales. En las mismas se encuentra la gran mayoría de los organismos que fijan en carbono como carbonato de calcio y las algas que lo fotosintetizan.
  • 10) El drenaje de humedales debe impedirse. Se han drenado la mitad de los humedales del mundo, gran reserva de agua dulce y recarga de acuíferos.
  • 11) Las redes ferroviarias afectan mucho menos el entorno natural que el transporte automotor, hay que reconvertirlas para reemplazarlo lo más rápido posible.
  • 12) Las nuevas ciudades deben diseñarse para minimizar el tránsito y caminar más.
  • 13) Todo esto no significa un freno al progreso, por lo contrario, conduce a un progreso inteligente y a una superación del hombre como tal y no como cliente, votante o consumidor.

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Alberto Rogelio Sallies

Naciió en Olavarría, provincia de Buenos Aires, el 22 de Junio de 1946. Es Ingeniero Agrónomo, egresado de la Universidad de Buenos Aires, 1970. Ha presentado sus trabajos en Congresos de Climatología y Ciencias del Suelo. Se ha dedicado al relevamiento de suelos, sobre todo a temas de clasificación y génesis. Además, al problema de las inundaciones en la Provincia de Buenos Aires y el Cambio Climático. Es socio de la Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo y miembro del Grupo de Pensamiento Contemporáneo de Olavarría. Actualmente su actividad es la de productor agropecuario ganadero en el Pdo de Olavarría.

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